JP5467964B2 - Power conversion control device and power conversion control method - Google Patents
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Description
本発明は、電力変換制御装置および電力変換制御方法に関し、特に、スイッチング素子を用いて電力変換を行う場合に用いて好適な電力変換制御装置および電力変換制御方法に関する。 The present invention relates to a power conversion control device and a power conversion control method, and more particularly to a power conversion control device and a power conversion control method that are suitable for use when performing power conversion using a switching element.
EV(Electric Vehicle、電気自動車)、HEV(Hybrid Electric Vehicle、ハイブリッドカー)、PHEV(Plug-in Hybrid Electric Vehicle、プラグインハイブリッドカー)などの電動車両には、高圧バッテリと低圧バッテリの2種類のバッテリが通常設けられる。 Electric vehicles such as EVs (Electric Vehicles), HEVs (Hybrid Electric Vehicles), and PHEVs (Plug-in Hybrid Electric Vehicles) have two types of batteries: high-voltage batteries and low-voltage batteries. Is usually provided.
高圧バッテリは、例えば、電動車両の車輪を駆動し走行させるための主動力モータ、A/C(エアコンディショナ)のコンプレッサモータなどの高電圧かつ大電力の負荷用の電源として主に使用される。一方、低圧バッテリは、例えば、各種のECU(Electronic Control Unit)、EPS(電動パワーステアリング)、電動ブレーキ、カーオーディオ機器、ワイパー、パワーウインドウ用のモータ、照明ランプなどの低電圧かつ小電力の負荷用の電源として主に使用される。 The high-voltage battery is mainly used as a power source for high-voltage and high-power loads such as a main power motor for driving and driving wheels of an electric vehicle, and an A / C (air conditioner) compressor motor. . On the other hand, low-voltage batteries are low-voltage and low-power loads such as various ECUs (Electronic Control Units), EPS (electric power steering), electric brakes, car audio equipment, wipers, motors for power windows, lighting lamps, etc. Mainly used as a power source for
そして、低圧バッテリの充電は、例えば、高圧バッテリの電圧をDCDCコンバータにより変圧して供給することにより行われる。 The low voltage battery is charged by, for example, transforming and supplying the voltage of the high voltage battery with a DCDC converter.
この種の電動車両に用いられるDCDCコンバータには、例えばFET(Field Effect Transistor)などからなる半導体スイッチング素子が用いられる。この半導体スイッチング素子の温度が冷却不良等により上昇すると、半導体スイッチング素子が故障してしまう恐れがある。 For a DCDC converter used in this type of electric vehicle, a semiconductor switching element made of, for example, an FET (Field Effect Transistor) is used. If the temperature of the semiconductor switching element rises due to poor cooling or the like, the semiconductor switching element may break down.
そこで、従来、半導体スイッチング素子をPWM(Pulse Width Modulation)制御により駆動するとともに、半導体スイッチング素子またはその周囲の温度を検出し、検出した温度に応じてPWM制御のデューティ比を調整することにより、半導体スイッチング素子の過熱を抑制することが行われている(例えば、特許文献1、2参照)。 Therefore, conventionally, the semiconductor switching element is driven by PWM (Pulse Width Modulation) control, the temperature of the semiconductor switching element or its surroundings is detected, and the duty ratio of the PWM control is adjusted according to the detected temperature, so that the semiconductor Control of overheating of the switching element is performed (for example, refer to Patent Documents 1 and 2).
しかしながら、特許文献1および2では、温度検出に用いる温度センサに異常が発生し、正常に温度を検出できなくなった場合の対策については何ら検討されていない。
However,
本発明は、DCDCコンバータ等の電力変換手段の温度を正常に検出できなくなった場合でも動作を継続させることができるようにするものである。 The present invention makes it possible to continue the operation even when the temperature of the power conversion means such as a DCDC converter cannot be normally detected.
本発明の一側面の電力変換制御装置は、入力された第1電圧を第2電圧に変換する電力変換手段の制御を行う電力変換制御装置において、前記電力変換手段の温度を検出する温度検出手段と、前記電力変換手段への入力電流値または出力電流値の少なくとも一方を検出する電流検出手段と、前記温度検出手段で検出された温度および前記電流検出手段で検出された電流値に基づいて、前記電力変換手段の出力電圧を制御する出力制御手段とを備え、前記出力制御手段は、前記温度検出手段により検出された温度が所定の条件から外れている場合、前記電力変換手段の出力電力により充電されるバッテリの充電率が所定の閾値以上のときは、前記電力変換手段の出力を停止させ、前記バッテリの充電率が前記閾値未満のときは、前記出力電圧を所定の電圧まで下げた後、前記バッテリの充電率が前記閾値以上になったとき、前記電力変換手段の出力を停止させる。 A power conversion control device according to one aspect of the present invention is a power conversion control device that controls a power conversion unit that converts an input first voltage into a second voltage, and a temperature detection unit that detects a temperature of the power conversion unit. And current detection means for detecting at least one of an input current value or an output current value to the power conversion means, based on the temperature detected by the temperature detection means and the current value detected by the current detection means, Output control means for controlling the output voltage of the power conversion means, and the output control means uses the output power of the power conversion means when the temperature detected by the temperature detection means is outside a predetermined condition. when the charging rate of the battery being charged is equal to or greater than a predetermined threshold value, the output of the power conversion unit is stopped, when the charging rate of the battery is less than the threshold value, the output voltage After lowering to a constant voltage, when the charging rate of the battery becomes equal to or higher than the threshold, it stops the output of the power converter.
本発明の一側面の電力変換制御装置においては、電力変換手段の温度が検出され、前記電力変換手段への入力電流値または出力電流値の少なくとも一方が検出され、検出された温度および電流値に基づいて、前記電力変換手段の出力電圧が制御されるとともに、検出された温度が所定の条件から外れている場合、検出された温度を用いずに前記出力電圧が制御され、検出された温度が前記条件から外れた状態が所定の時間継続した場合、前記電力変換手段の出力電力により充電されるバッテリの充電率が所定の閾値以上のときは、前記電力変換手段の出力が停止され、前記バッテリの充電率が前記閾値未満のときは、前記出力電圧が所定の電圧まで下げられた後、前記バッテリの充電率が前記閾値以上になったとき、前記電力変換手段の出力が停止される。 In the power conversion control device according to one aspect of the present invention, the temperature of the power conversion unit is detected, and at least one of the input current value or the output current value to the power conversion unit is detected, and the detected temperature and current value are determined. The output voltage of the power conversion means is controlled on the basis, and when the detected temperature is out of a predetermined condition, the output voltage is controlled without using the detected temperature, and the detected temperature is When the state deviating from the condition continues for a predetermined time, when the charging rate of the battery charged by the output power of the power conversion unit is equal to or greater than a predetermined threshold, the output of the power conversion unit is stopped and the battery When the charging rate of the battery is less than the threshold value, the output voltage is lowered to a predetermined voltage, and then when the charging rate of the battery becomes equal to or higher than the threshold value, the output of the power conversion means It is stopped.
従って、電力変換手段の温度を正常に検出できなくなった場合でも、電力変換手段の動作を継続させることができる。また、電力変換手段の温度を正常に検出できなくなった場合に、電力変換手段の故障が発生しない範囲でバッテリの充電を継続し、バッテリの容量不足の発生を防止することができる。 Therefore, even when the temperature of the power conversion unit cannot be normally detected, the operation of the power conversion unit can be continued. In addition, when the temperature of the power conversion unit cannot be detected normally, the battery can be continuously charged within a range in which the failure of the power conversion unit does not occur, thereby preventing the battery capacity from being insufficient.
この電力変換手段は、例えば、DCDCコンバータ、整流器、インバータ等により構成される。この温度検出手段は、例えば、サーミスタ、熱電対、測温抵抗体等を用いた温度センサにより構成される。この電流検出手段は、例えば、電流センサにより構成される。この出力制御手段は、例えば、マイクロコンピュータ、各種のプロセッサ、制御回路等により構成される。 This power conversion means is composed of, for example, a DCDC converter, a rectifier, an inverter, and the like. This temperature detection means is comprised by the temperature sensor using a thermistor, a thermocouple, a resistance temperature detector, etc., for example. This current detection means is constituted by a current sensor, for example. This output control means includes, for example, a microcomputer, various processors, a control circuit, and the like.
前記出力制御手段には、前記出力電圧を前記所定の電圧まで下げた後、前記電流検出手段で検出された電流が所定の閾値以上になったとき、前記電力変換手段の出力を停止させることができる。 The output control means may stop the output of the power conversion means when the current detected by the current detection means exceeds a predetermined threshold after the output voltage is lowered to the predetermined voltage. it can.
これにより、電力変換手段の温度を正常に検出できなくなった場合に、バッテリの充電を継続しつつ、電力変換手段の故障の発生をより確実に防止することができる。 Thereby, when it becomes impossible to detect the temperature of the power conversion means normally, it is possible to more reliably prevent the power conversion means from failing while continuing to charge the battery.
本発明の一側面の電力変換制御方法は、入力された第1電圧を第2電圧に変換する電力変換手段の制御を行う電力変換制御方法において、前記電力変換手段の温度を検出する温度検出ステップと、前記電力変換手段への入力電流値または出力電流値の少なくとも一方を検出する電流検出ステップと、検出された温度および電流値に基づいて、前記電力変換手段の出力電圧を制御するとともに、検出された温度が所定の条件から外れている場合、前記電力変換手段の出力電力により充電されるバッテリの充電率が所定の閾値以上のときは、前記電力変換手段の出力を停止させ、前記バッテリの充電率が前記閾値未満のときは、前記出力電圧を所定の電圧まで下げた後、前記バッテリの充電率が前記閾値以上になったとき、前記電力変換手段の出力を停止させる出力制御ステップとを含むことを特徴とする。 The power conversion control method according to one aspect of the present invention is a power conversion control method for controlling a power conversion unit that converts an input first voltage into a second voltage, and a temperature detection step of detecting a temperature of the power conversion unit. And a current detection step for detecting at least one of an input current value or an output current value to the power conversion means, and the output voltage of the power conversion means is controlled and detected based on the detected temperature and current value. If the charged temperature deviates from a predetermined condition, and the charging rate of the battery charged by the output power of the power conversion means is equal to or higher than a predetermined threshold, the output of the power conversion means is stopped, and the battery When the charging rate is less than the threshold, after the output voltage is lowered to a predetermined voltage, when the charging rate of the battery becomes equal to or higher than the threshold, the output of the power conversion means is output. Characterized in that a and an output control step of stopping.
本発明の一側面の電力変換制御方法においては、電力変換手段の温度が検出され、前記電力変換手段への入力電流値または出力電流値の少なくとも一方が検出され、検出された温度および電流値に基づいて、前記電力変換手段の出力電圧が制御されるとともに、検出された温度が所定の条件から外れている場合、検出された温度を用いずに前記出力電圧が制御され、検出された温度が前記条件から外れた状態が所定の時間継続した場合、前記電力変換手段の出力電力により充電されるバッテリの充電率が所定の閾値以上のときは、前記電力変換手段の出力が停止され、前記バッテリの充電率が前記閾値未満のときは、前記出力電圧が所定の電圧まで下げられた後、前記バッテリの充電率が前記閾値以上になったとき、前記電力変換手段の出力が停止される。 In the power conversion control method according to one aspect of the present invention, the temperature of the power conversion unit is detected, and at least one of an input current value or an output current value to the power conversion unit is detected, and the detected temperature and current value are determined. The output voltage of the power conversion means is controlled on the basis, and when the detected temperature is out of a predetermined condition, the output voltage is controlled without using the detected temperature, and the detected temperature is When the state deviating from the condition continues for a predetermined time, when the charging rate of the battery charged by the output power of the power conversion unit is equal to or greater than a predetermined threshold, the output of the power conversion unit is stopped and the battery When the charging rate of the battery is less than the threshold value, the output voltage is lowered to a predetermined voltage, and then when the charging rate of the battery becomes equal to or higher than the threshold value, the output of the power conversion means It is stopped.
従って、電力変換手段の温度を正常に検出できなくなった場合でも、電力変換手段の動作を継続させることができる。また、電力変換手段の温度を正常に検出できなくなった場合に、電力変換手段の故障が発生しない範囲でバッテリの充電を継続し、バッテリの容量不足の発生を防止することができる。 Therefore, even when the temperature of the power conversion unit cannot be normally detected, the operation of the power conversion unit can be continued. In addition, when the temperature of the power conversion unit cannot be detected normally, the battery can be continuously charged within a range in which the failure of the power conversion unit does not occur, thereby preventing the battery capacity from being insufficient.
この電力変換手段は、例えば、DCDCコンバータ、整流器、インバータ等により構成される。この温度検出ステップは、例えば、サーミスタ、熱電対、測温抵抗体等を用いた温度センサにより実行される。この電流検出ステップは、例えば、電流センサにより実行される。この出力制御ステップは、例えば、マイクロコンピュータ、各種のプロセッサ、制御回路等により実行される。 This power conversion means is composed of, for example, a DCDC converter, a rectifier, an inverter, and the like. This temperature detection step is executed by, for example, a temperature sensor using a thermistor, a thermocouple, a resistance temperature detector, or the like. This current detection step is executed by, for example, a current sensor. This output control step is executed by, for example, a microcomputer, various processors, a control circuit, and the like.
本発明の一側面によれば、電力変換手段の温度を正常に検出できなくなった場合でも、電力変換手段の動作を継続させることができる。 According to one aspect of the present invention, even when the temperature of the power conversion unit cannot be normally detected, the operation of the power conversion unit can be continued.
以下、本発明を実施するための形態(以下、実施の形態という)について説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
1.実施の形態
2.変形例
Hereinafter, modes for carrying out the present invention (hereinafter referred to as embodiments) will be described. The description will be given in the following order.
1.
<1.実施の形態>
[車載システム1の構成例]
図1は、本発明を適用した車載システムの一実施の形態を示すブロック図である。車載システム1は、EV、HEV、PHEVなどの電動車両に設けられるシステムである。車載システム1は、高圧バッテリ11、DCDCコンバータ12、高圧負荷13−1乃至13−m、低圧バッテリ14、電源マネージメントECU15、および、低圧負荷16−1乃至16−nを含むように構成される。DCDCコンバータ12、電源マネージメントECU15、および、低圧負荷16−1乃至16−nは、車内LAN(Local Area Network)を介して相互に接続され、CAN(Controller Area Network)通信により各種のデータの送受信を行う。
<1. Embodiment>
[Configuration example of in-vehicle system 1]
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an in-vehicle system to which the present invention is applied. The in-vehicle system 1 is a system provided in an electric vehicle such as EV, HEV, and PHEV. The in-vehicle system 1 includes a
高圧バッテリ11は、所定の電圧の直流電力をDCDCコンバータ12、および、高圧負荷13−1乃至13−mに供給する。
The
DCDCコンバータ12は、高圧バッテリ11から供給される直流電力の電圧を変換して、電圧を変換した直流電力を低圧バッテリ14、電源マネージメントECU15、および、低圧負荷16−1乃至16−nに供給する。
The
高圧負荷13−1乃至13−mは、高圧バッテリ11の電力により駆動される高電圧の負荷であり、例えば、電動車両の主動力モータ、エアコンディショナのコンプレッサモータ等により構成される。
The high-voltage loads 13-1 to 13-m are high-voltage loads driven by the electric power of the high-
なお、以下、高圧負荷13−1乃至13−mを個々に区別する必要がない場合、単に高圧負荷13と称する。 Hereinafter, the high-voltage loads 13-1 to 13-m are simply referred to as the high-voltage loads 13 when it is not necessary to individually distinguish them.
低圧バッテリ14は、所定の電圧の直流電力を電源マネージメントECU15、および、低圧負荷16−1乃至16−nに供給する。
The
電源マネージメントECU15は、電動車両の電源を制御するECUである。例えば、電源マネージメントECU15は、高圧バッテリ11および低圧バッテリ14の充電および放電を制御したり、高圧バッテリ11、低圧バッテリ14、および、低圧負荷16−1乃至16−nの状態を監視したりする。また、例えば、電源マネージメントECU15は、高圧バッテリ11、低圧バッテリ15、低圧負荷16−1乃至16−nの状態等を示す情報をDCDCコンバータ12に供給する。なお、電源マネージメントECU15は、DCDCコンバータ12の出力電力または低圧バッテリ14の電力により駆動される。
The
低圧負荷16−1乃至16−nは、DCDCコンバータ12の出力電力または低圧バッテリ14の電力により駆動される低電圧の負荷であり、例えば、EPS(電動パワーステアリング)、電動ブレーキ、カーオーディオ機器、ワイパー、および、電動車両の少なくとも一部を制御するECU等により構成される。
The low voltage loads 16-1 to 16-n are low voltage loads driven by the output power of the
なお、以下、低圧負荷16−1乃至16−nを個々に区別する必要がない場合、単に低圧負荷16と称する。
Hereinafter, when it is not necessary to individually distinguish the low-voltage loads 16-1 to 16-n, they are simply referred to as a low-
[DCDCコンバータ12の構成例]
図2は、DCDCコンバータ12の構成例を示す回路図である。なお、図2においては、DCDCコンバータ12の入力側に接続される高圧負荷13、並びに、DCDCコンバータ12の出力側に接続される電源マネージメントECU15および低圧負荷16の図示を省略している。
[Configuration Example of DCDC Converter 12]
FIG. 2 is a circuit diagram illustrating a configuration example of the
DCDCコンバータ12は、変圧部21、温度センサ22、電流センサ23、および、制御回路24により構成される。
The
変圧部21は、いわゆるフルブリッジ方式の直流電圧変換回路により構成され、フィルタ31、FET32a乃至32d、共振コイル33、トランス34、ダイオード35a,35b、コイル36、および、コンデンサ37により構成される。
The
高圧バッテリ11から供給される電力は、ブリッジ接続されたFET32a乃至32dにより構成されるインバータにより交流変換される。フィルタ31は、インバータのスイッチングにより生じる高周波のノイズを、DCDCコンバータ12の前段に漏れないように除去する役割を果たす。
The electric power supplied from the
インバータにより交流変換された電力は、トランス34により電圧変換されるとともに、トランス34およびダイオード35a,35bにより構成される整流回路により直流変換される。そして、コイル36およびコンデンサ37により構成されるLCフィルタにより高調波成分が除去されて、電圧が変換された直流電力が出力される。
The electric power converted by the inverter is converted into a voltage by the
なお、以下、FET32a乃至32dを個々に区別する必要がない場合、単に、FET32と称する。
Hereinafter, when it is not necessary to distinguish the FETs 32a to 32d, they are simply referred to as
温度センサ22は、変圧部21の温度を検出するために設けられる。より具体的には、温度センサ22は、FET32の過熱保護のために、例えば、FET32の近傍またはFET32用の放熱器等に設けられる。温度センサ22は、検出した温度を表す信号を制御回路24に供給する。
The
例えば、温度センサ22は、サーミスタを用いた温度検出回路により構成され、サーミスタの抵抗が温度により変化するのに応じて、温度センサ22の出力電圧(以下、検出電圧とも称する)が変化する。
For example, the
図3は、温度センサ22の出力特性の一例を示すグラフである。図3の横軸は温度を示し、縦軸は検出電圧を示している。この例では、温度センサ22は、温度の上昇に従って、検出電圧が下がる特性を示す。また、温度センサ22は、−40℃〜150℃までの範囲内で適正に動作する。すなわち、温度センサ22は、−40℃〜150℃までの範囲内の温度をほぼ正確に検出することができる。なお、−40℃のときの検出電圧は4.5Vとなり、150℃のときの検出電圧は0.5Vとなる。従って、温度センサ22を適正に使用できる検出電圧の範囲は、0.5V〜4.5Vとなる。
FIG. 3 is a graph showing an example of output characteristics of the
なお、以下、温度センサ22が図3に示される出力特性を有するものとして説明する。
In the following description, it is assumed that the
電流センサ23は、変圧部21の過電流を検出するために、変圧部21の出力部に設けられており、変圧部21の出力電流を検出し、検出した電流値を示す信号を制御回路24に供給する。
The
制御回路24は、変圧部21のA点における出力電圧を検出するとともに、出力電圧を目標電圧に近づけるように、各FET32に駆動信号を供給し、FET32からなるインバータのPWM制御を行う。
The
図4は、制御回路24から各FET32に供給される駆動信号の波形の一例を示している。この図に示されるように、DCDCコンバータ12では、対角に位置するFET32がオンする期間の位相をずらして、トランス34に電圧を印加するフェーズシフト方式が採用されている。また、DCDCコンバータ12では、トランス34の前の共振コイル33のインダクタンスおよびFET32の出力容量を用いて、ZVS(ゼロボルトスイッチング)方式のソフトスイッチングが行われる。
FIG. 4 shows an example of the waveform of the drive signal supplied from the
ここで、以下、FET32aとFET32dの駆動信号のオン期間が重なる割合、または、FET32bとFET32cの駆動信号のオン期間が重なる割合をDuty比と称する。例えば、FET32aの駆動信号のオン期間の長さをα、FET32aとFET32dの駆動信号のオン期間が重なる期間の長さをβとすると、Duty比=β/α×100(%)となる。なお、フェーズシフト方式では、各FET32の駆動信号のオン期間とオフ期間の割合は、所定の値(例えば、1:1)に固定される。
Here, hereinafter, the ratio of the ON periods of the drive signals of the
そして、変圧部21の出力電圧は、入力電圧、Duty比、および、トランス34の1次側と2次側の巻線比で決まる。従って、制御回路24は、このDuty比を制御することにより、変圧部21の出力電圧を制御する。
The output voltage of the
[制御回路24の機能の構成例]
図5は、制御回路24の機能の構成例を示すブロック図である。制御回路24は、診断部61、出力電圧検出部62、および、駆動部63を含むように構成される。また、駆動部63は、Duty設定部71および駆動信号出力部72を含むように構成される。
[Configuration Example of Function of Control Circuit 24]
FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration example of functions of the
診断部61は、温度センサ22の検出電圧に基づいて、温度センサ22の動作診断を行い、診断結果を駆動部63のDuty設定部71に通知する。
The
出力電圧検出部62は、変圧部21のA点における出力電圧を検出し、検出結果を駆動部63のDuty設定部71に通知する。
The
駆動部63は、温度センサ22により検出される変圧部21の温度、電流センサ23により検出される変圧部21の出力電流、出力電圧検出部62により検出される変圧部21の出力電圧、診断部61による温度センサ22の診断結果、電源マネージメントECU15から通知される高圧バッテリ11、低圧バッテリ14および低圧負荷16の状態に基づいて、各FET32に供給する駆動信号のDuty比を設定し、駆動信号出力部72に出力する。
The
駆動信号出力部72は、Duty設定部71により設定されたDuty比の駆動信号を各FET32に供給し、FET32からなるインバータのPWM制御を行う。
The drive
[出力制御処理]
次に、図6のフローチャートを参照して、制御回路24により実行されるDCDCコンバータ12の出力制御処理について説明する。なお、この処理は、例えば、車載システム1が設けられている電動車両の電気系統のスイッチがオンされたとき開始され、オフされたとき終了する。
[Output control processing]
Next, output control processing of the
ステップS1において、診断部61は、温度センサ診断処理を実行する。
In step S1, the
[温度センサ診断処理の詳細]
ここで、図7のフローチャートを参照して、温度センサ診断処理の詳細について説明する。
[Details of temperature sensor diagnosis processing]
Here, details of the temperature sensor diagnosis processing will be described with reference to the flowchart of FIG.
ステップS31において、診断部61は、温度センサ22の検出電圧を取得する。なお、診断部61は、例えば、100ms毎に温度センサ22の検出電圧を取得する。
In step S <b> 31, the
ステップS32において、診断部61は、温度センサ22の検出電圧が所定の閾値Vt1より大きいか否かを判定する。検出電圧が閾値Vt1以下であると判定された場合、処理はステップS33に進む。なお、閾値Vt1は、温度センサ22を適正に使用できる検出電圧の範囲の上限である4.5Vに設定される。
In step S32, the
ステップS33において、診断部61は、温度センサ22の検出電圧が所定の閾値Vt2未満であるか否かを判定する。検出電圧が閾値Vt2以上であると判定された場合、処理はステップS34に進む。なお、閾値Vt2は、温度センサ22を適正に使用できる検出電圧の範囲の下限である0.5Vに設定される。
In step S33, the
ステップS34において、診断部61は、今回と前回の温度センサ22の検出電圧の差の絶対値が所定の閾値ΔVt以上であるか否かを判定する。今回と前回の温度センサ22の検出電圧の差の絶対値が所定の閾値ΔVt未満であると判定された場合、処理はステップS35に進む。
In step S34, the
なお、温度の変化に対するサーミスタの抵抗の変化は比較的遅いため、閾値ΔVtは、通常100msの間に変化しないと想定される電圧、例えば、2.0Vに設定される。 Since the change in resistance of the thermistor with respect to the change in temperature is relatively slow, the threshold value ΔVt is set to a voltage that is normally assumed not to change during 100 ms, for example, 2.0V.
ステップS35において、診断部61は、内部のカウンタ値をクリアする。
In step S35, the
ステップS36において、診断部61は、温度センサ22の検出電圧が適正な範囲内であり、かつ、温度センサ22の検出電圧の変化量が想定範囲内であるため、温度センサ22が正常であると判定する。そして、診断部61は、温度センサ22が正常であることをDuty設定部71に通知する。その後、温度センサ診断処理は終了する。
In step S36, the
一方、ステップS32において、温度センサ22の検出電圧が閾値Vt1より大きいと判定された場合、ステップS33において、温度センサ22の検出電圧が閾値Vt2より小さいと判定された場合、または、今回と前回の温度センサ22の検出電圧の差の絶対値が閾値ΔVt以上であると判定された場合、処理はステップS37に進む。すなわち、温度センサ22の検出電圧が適正な範囲であり、かつ、検出電圧の変化量が想定範囲内であるという所定の条件から検出電圧(すなわち、検出温度)が外れている場合、換言すれば、検出電圧が温度センサ22の正常な特性から外れている場合、処理はステップS37に進む。
On the other hand, if it is determined in step S32 that the detected voltage of the
ステップS37において、診断部61は、内部のカウンタ値が所定の閾値Nt以上であるか否かを判定する。カウンタ値が閾値Nt未満であると判定された場合、処理はステップS38に進む。すなわち、温度センサ22の検出電圧が適正範囲から外れている状態の継続時間、および、検出電圧の変化量が想定範囲から外れている状態の継続時間が、ともにカウンタ値の閾値Ntで規定される時間(以下、異常判定時間と称する)未満である場合、処理はステップS38に進む。
In step S37, the
なお、温度センサ22の検出電圧が適正範囲から外れている場合と、検出電圧の変化量が想定範囲から外れている場合とで、閾値Ntの値を変えて、異常判定時間を変えるようにしてもよい。
Note that the abnormality determination time is changed by changing the value of the threshold value Nt between the case where the detection voltage of the
ステップS38において、診断部61は、内部のカウンタ値をインクリメントする。
In step S38, the
ステップS39において、診断部61は、温度センサ22の状態が不定であると判定する。なお、温度センサ22の状態が不定であるとは、温度センサ22が正常であるか異常であるかの判定が確定していない状態であることをいう。そして、診断部61は、温度センサ22の状態が不定であることをDuty設定部71に通知する。その後、温度センサ診断処理は終了する。
In step S39, the
一方、ステップS37において、カウンタ値が閾値Nt以上であると判定された場合、処理はステップS40に進む。すなわち、温度センサ22の検出電圧が適正範囲から外れている状態の継続時間、および、検出電圧の変化量が想定範囲から外れている状態の継続時間の少なくとも一方が、異常判定時間以上である場合、処理はステップS40に進む。
On the other hand, if it is determined in step S37 that the counter value is equal to or greater than the threshold value Nt, the process proceeds to step S40. That is, when at least one of the duration of the state in which the detection voltage of the
ステップS40において、診断部61は、温度センサ22が異常であると判定する。そして、診断部61は、温度センサ22が異常であることをDuty設定部71に通知する。その後、温度センサ診断処理は終了する。
In step S40, the
[出力制御処理の続き]
図6に戻り、ステップS2において、Duty設定部71は、診断部61による温度センサ22の診断結果に基づいて、温度センサ22が異常であるか否かを判定する。温度センサ22が異常でないと判定された場合、処理はステップS3に進む。
[Continuation of output control processing]
Returning to FIG. 6, in step S <b> 2, the
ステップS3において、Duty設定部71は、診断部61による温度センサ22の診断結果に基づいて、温度センサ22の状態が不定であるか否かを判定する。温度センサ22の状態が不定でないと判定された場合、すなわち、温度センサ22が正常であると判定された場合、処理はステップS4に進む。
In step S <b> 3, the
ステップS4において、Duty設定部71は、温度センサ22により検出された温度が所定の閾値Tt1以上であるか否かを判定する。具体的には、Duty設定部71は、所定のデータまたは数式に基づいて、温度センサ22から供給される検出電圧を温度に換算する。そして、Duty設定部71が、温度センサ22により検出された温度が閾値Tt1未満であると判定した場合、処理はステップS5に進む。
In step S4, the
なお、閾値Tt1は、FET32が故障せずに動作可能な温度の最大値である最大許容温度より少し低い温度に設定される。例えば、最大許容温度が130℃の場合、閾値Tt1は100℃に設定される。
The threshold value Tt1 is set to a temperature slightly lower than the maximum allowable temperature, which is the maximum temperature at which the
一方、ステップS3において、温度センサ22の状態が不定であると判定された場合、ステップS4の処理はスキップされ、処理はステップS5に進む。
On the other hand, if it is determined in step S3 that the state of the
ステップS5において、Duty設定部71は、出力電流が所定の閾値It以上であるか否かを判定する。具体的には、Duty設定部71は、電流センサ23から供給される信号に基づいて、変圧部21の出力電流を検出し、閾値Itと比較する。そして、Duty設定部71が、出力電流が閾値It未満であると判定した場合、処理はステップS6に進む。
In step S5, the
なお、閾値Itは、DCDCコンバータ12と低圧バッテリ14との間の配線抵抗による電圧降下の影響が無視できないレベルとなる出力電流の値に設定される。例えば、閾値Itは、30Aに設定される。
The threshold value It is set to a value of the output current at which the influence of the voltage drop due to the wiring resistance between the
ステップS6において、駆動部63は、通常制御を行う。すなわち、駆動部63は、温度センサ22により検出された温度を考慮せずにFET32を駆動し、変圧部21の出力電圧を制御する。この通常制御には、例えば、各種の公知の制御方法を採用することが可能である。
In step S6, the
例えば、駆動部63は、変圧部21の出力電圧が所定の電圧(例えば、12V)に保たれるようにFET32の駆動信号のDuty比を制御する。あるいは、例えば、駆動部63は、温度センサ22により検出された温度に関わらず、変圧部21の出力電圧の変化が所定の範囲内になるように、FET32の駆動信号のDuty比を制御する。あるいは、例えば、駆動部63は、DCDCコンバータ12の負荷の状況に応じて、変圧部21の出力電圧または出力電流の少なくとも一方を制御する。
For example, the
このとき、例えば、駆動部63は、出力電圧の指令値と実際の変圧部21の出力電圧が等しくなるようにフィードバック制御を行う。例えば、駆動部63が、CPU(Central Processing Unit)などのプロセッサにより構成される場合、PID(Proportional Integral Differential )制御が行われる。具体的には、Duty設定部71は、PID制御の一般的な式である次式(1)によりDuty比を算出する。
At this time, for example, the
Duty比=Gp×(V−V指令)+Gd×d(V−V指令)+Gi×∫(V−V指令)dt
・・・(1)
Duty ratio = Gp x (V-V command) + Gd x d (V-V command) + Gi x ∫ (V-V command) dt
... (1)
なお、Gp、Gd、Giは定数であり、Vは変圧部21の出力電圧の検出値、V指令は変圧部21の出力電圧の指令値(出力電圧の目標値)である。従って、V−V指令は、出力電圧の目標値と実際の出力電圧の偏差(誤差)となる。
Gp, Gd, and Gi are constants, V is a detected value of the output voltage of the
駆動信号出力部72は、各FET32に供給する駆動信号のDuty比を式(1)により算出した値に設定して、変圧部21の出力電圧を制御する。
The drive
また、例えば、駆動部63を、オペアンプなどの電子部品により構成して、公知の方法により変圧部21の出力電圧のフィードバック制御を行うようにしてもよい。
Further, for example, the
このように、検出された温度が閾値Tt1未満、かつ、出力電流が閾値It未満の場合、FET32の過熱故障が発生する恐れが少なく、配線抵抗による電圧降下も小さいため、温度および電圧降下を考慮せずに、出力電圧を目標電圧に保つ通常制御が行われる。
As described above, when the detected temperature is less than the threshold value Tt1 and the output current is less than the threshold value It, there is little possibility of overheating failure of the
また、温度センサ22の状態が不定であると判定され、かつ、出力電流が閾値It未満の場合、検出された温度の信頼度が低く、かつ、配線抵抗による電圧降下が小さいため、同様に温度および電圧降下を考慮せずに、出力電圧を目標電圧に保つ通常制御が行われる。
If it is determined that the state of the
その後、処理はステップS1に戻り、ステップS1以降の処理が実行される。 Thereafter, the process returns to step S1, and the processes after step S1 are executed.
一方、ステップS5において、出力電流が所定の閾値It以上であると判定された場合、処理はステップS7に進む。 On the other hand, if it is determined in step S5 that the output current is equal to or greater than the predetermined threshold It, the process proceeds to step S7.
ステップS7において、駆動部63は、電圧降下加算出力制御を行う。その後、処理はステップS1に戻り、ステップS1以降の処理が実行される。
In step S7, the
[電圧降下加算出力制御]
ここで、図8のフローチャートを参照して、電圧降下加算出力制御の詳細について説明する。
[Voltage drop addition output control]
Here, the details of the voltage drop addition output control will be described with reference to the flowchart of FIG.
出力電圧が閾値It以上になると、配線抵抗による電圧降下により出力電圧が所定の許容範囲を下回る恐れがある。そこで、駆動部63は、配線抵抗の影響を打ち消すように、Duty比の補正を行う。
If the output voltage exceeds the threshold It, the output voltage may fall below a predetermined allowable range due to a voltage drop due to wiring resistance. Therefore, the
具体的には、ステップS61において、Duty設定部71は、次式(2)により、Duty比の補正量を算出する。
Specifically, in step S61, the
補正量=a×(I×R(1+b×T)) ・・・(2) Correction amount = a × (I × R (1 + b × T)) (2)
ここで、Iは出力電流、Rは配線抵抗、Tは検出温度を表す。また、a,bは所定の値の係数である。 Here, I represents the output current, R represents the wiring resistance, and T represents the detected temperature. Further, a and b are coefficients having predetermined values.
配線抵抗は、例えば、電線の抵抗、回路抵抗、および、端子やコネクタの接続部の抵抗等により生じるものであり、式(2)の配線抵抗Rは、実測または計算により予め求められている。しかし、配線抵抗は、主に金属(例えば、銅)でできているため、抵抗値が温度により上昇する。そこで、式(2)において、配線抵抗Rに(1+b×T)を乗じることにより、配線抵抗Rの温度補正を行っている。従って、式(2)のI×R(1+b×T)は、温度補正を行った配線抵抗による電圧降下量を表す。 The wiring resistance is caused by, for example, the resistance of the electric wire, the circuit resistance, the resistance of the connection portion of the terminal or the connector, and the wiring resistance R of Expression (2) is obtained in advance by actual measurement or calculation. However, since the wiring resistance is mainly made of metal (for example, copper), the resistance value increases with temperature. Therefore, in Equation (2), the temperature of the wiring resistance R is corrected by multiplying the wiring resistance R by (1 + b × T). Therefore, I × R (1 + b × T) in the equation (2) represents a voltage drop amount due to the wiring resistance subjected to temperature correction.
また、FET32の駆動信号のDuty比と変圧部21の出力電圧とは比例関係にあるので、配線抵抗による電圧降下分を補償するには、Duty比を大きくすればよい。式(2)の係数aは、正の値の係数であり、配線抵抗による電圧降下を補償する度合いを決めるための係数である。
Further, since the duty ratio of the drive signal of the
なお、係数a,bは、例えば、実験により求められる。 The coefficients a and b are obtained by experiment, for example.
ここで、係数a,bの設定方法の一例について簡単に説明する。 Here, an example of a method for setting the coefficients a and b will be briefly described.
例えば、仮に配線抵抗がハーネスのみにより生じると仮定し、そのハーネスのサイズが8sq、5mとすると、20℃時のハーネス抵抗R20、0℃時のハーネス抵抗R0は、次式(3)、(4)により求められる。 For example, assuming that the wiring resistance is generated only by the harness, and the harness size is 8 sq and 5 m, the harness resistance R20 at 20 ° C and the harness resistance R0 at 0 ° C are expressed by the following equations (3), (4 ).
R20=ρ×L/S=1.68×10-10×5m/8mm2≒1.31mΩ ・・・(3)
R0=R20×(1+α20(0℃‐20℃))
=1.31×(1+0.00393×-20))≒1.21mΩ ・・・(4)
R20 = ρ × L / S = 1.68 × 10 -10 × 5m / 8mm 2 ≒ 1.31mΩ (3)
R0 = R20 × (1 + α20 (0 ℃ -20 ℃))
= 1.31 × (1 + 0.00393 × -20)) ≒ 1.21mΩ (4)
ここで、ρは銅の体積固有抵抗、αは導体温度抵抗係数(α20は20℃での係数)を表す。 Here, ρ represents the volume resistivity of copper, and α represents a conductor temperature resistance coefficient (α20 is a coefficient at 20 ° C.).
ハーネスの抵抗は温度を変数とする1次関数により表すことができるので、温度がT℃の時のハーネスの抵抗Rは、次式(5)により求められる。 Since the resistance of the harness can be expressed by a linear function with temperature as a variable, the resistance R of the harness when the temperature is T ° C. is obtained by the following equation (5).
R=R0×(1+α0(T℃‐0℃))=R0×(1+0.004265×T) ・・・(5) R = R0 × (1 + α0 (T ℃ −0 ℃)) = R0 × (1 + 0.004265 × T) (5)
従って、式(2)の定数bは、0.004265となる。 Therefore, the constant b in Equation (2) is 0.004265.
また、この場合、出力電流が60A、温度が20℃のときのハーネスによる電圧降下量ΔV=RI=0.00131×60=0.79Vとなる。従って、このとき、出力電圧が0.79V上昇するようにDuty比を補正すればよい。 In this case, the voltage drop amount ΔV = RI = 0.131 × 60 = 0.79V due to the harness when the output current is 60 A and the temperature is 20 ° C. Therefore, at this time, the duty ratio may be corrected so that the output voltage increases by 0.79V.
例えば、変圧部21の入力電圧を334V、トランス34の巻線比を8:1とすると、出力電圧を0.79V上げるには、0.79/(334/8)×100%=1.9%だけDuty比を増やせばよい。従って、式(2)に補正量=1.9%、I=60A、R(1+b×T)=1.31mΩを代入すると、係数aの値は2.4となる。ただし、係数aの値は、入力電圧により変化する。
For example, if the input voltage of the
図8の説明に戻り、ステップS62において、Duty設定部71は、現在のDuty比にステップS61の処理で求めた補正量を加算することにより、Duty比を補正する。Duty設定部71は、補正後のDuty比を駆動信号出力部72に出力する。駆動信号出力部72は、各FET32に供給する駆動信号のDuty比を補正された値に変更する。その後、電圧降下加算出力制御は終了する。
Returning to FIG. 8, in step S62, the
[出力制御処理の続き]
図6に戻り、ステップS4において、温度が閾値Tt1以上であると判定された場合、処理はステップS8に進む。
[Continuation of output control processing]
Returning to FIG. 6, when it is determined in step S4 that the temperature is equal to or higher than the threshold value Tt1, the process proceeds to step S8.
ステップS8において、駆動部63は、温度抑制出力制御を実行する。
In step S8, the
[温度抑制出力制御の詳細]
ここで、図9のフローチャートを参照して、温度抑制出力制御の詳細について説明する。
[Details of temperature suppression output control]
Here, the details of the temperature suppression output control will be described with reference to the flowchart of FIG.
温度が閾値Tt1以上である場合、温度上昇がそのまま続くと、FET32が過熱して故障する恐れがある。そこで、温度抑制出力制御により、FET32の発熱を抑制するように、Duty比が補正される。
When the temperature is equal to or higher than the threshold value Tt1, if the temperature rise continues as it is, the
ステップS81において、Duty設定部71は、次式(6)により、Duty比の補正量を算出する。
In step S81, the
補正量=c×(T−Tt1) ・・・(6) Correction amount = c × (T−Tt1) (6)
ここで、Tは検出温度を表し、cは所定の値の係数である。なお、係数cは実験などにより決められる。例えば、温度が130℃のとき、Duty比を6%低下させるようにした場合、係数c=0.2となる。 Here, T represents the detected temperature, and c is a coefficient of a predetermined value. The coefficient c is determined by experiments and the like. For example, when the temperature is 130 ° C. and the duty ratio is decreased by 6%, the coefficient c = 0.2.
ステップS82において、Duty設定部71は、電源マネージメントECU15からの情報に基づいて、低圧負荷16の駆動要求があるか否かを判定する。低圧負荷16の駆動要求がないと判定された場合、処理はステップS83に進む。
In step S <b> 82, the
ステップS83において、Duty設定部71は、現在のDuty比からステップS82の処理で求めた補正量を引いた値に、Duty比を補正する。Duty設定部71は、補正後のDuty比を駆動信号出力部72に出力する。駆動信号出力部72は、各FET32に供給する駆動信号のDuty比を補正後の値に変更する。
In step S83, the
上述した式(6)により、検出した温度と閾値Tt1との差が大きくなるほど、補正量が大きくなり、Duty比が小さくなる。従って、出力電流が減少し、FET32、トランス34、ダイオード35a,35b、および、配線等で生じる損失が減り、発熱量が抑制され、FET32および周囲の温度上昇が抑制され、FET32の過熱が防止される。
As the difference between the detected temperature and the threshold value Tt1 increases according to the equation (6) described above, the correction amount increases and the duty ratio decreases. Accordingly, the output current is reduced, the loss generated in the
その後、温度抑制出力制御は終了する。 Thereafter, the temperature suppression output control ends.
一方、ステップS82において、低圧負荷16の駆動要求があると判定された場合、処理はステップS84に進む。
On the other hand, if it is determined in step S82 that there is a drive request for the low-
ステップS84において、Duty設定部71は、低圧負荷16の駆動要求が所定の時間継続しているか否かを判定する。まだ低圧負荷16の駆動要求が所定の時間継続していないと判定された場合、処理はステップS85に進む。
In step S84, the
ステップS85において、Duty設定部71は、検出された温度が所定の閾値Tt2以上であるか否かを判定する。検出された温度が閾値Tt2未満であると判定された場合、処理はステップS86に進む。
In step S85, the
なお、閾値Tt2は、例えば、上述したFET32の最大許容温度に設定される。例えば、FET32の最大許容温度が130℃の場合、閾値Tt2は130℃に設定される。
The threshold value Tt2 is set to the maximum allowable temperature of the
ステップS86において、Duty設定部71は、現在のDuty比からステップS82の処理で求めた補正量を引き、さらに負荷加算を加えた値に、Duty比を補正する。ここで負荷加算とは、駆動要求のある低圧負荷16の負荷量に応じて設定される補正量である。Duty設定部71は、補正後のDuty比を駆動信号出力部72に出力する。駆動信号出力部72は、各FET32に供給する駆動信号のDuty比を補正後の値に設定する。
In step S86, the
これにより、FET32の過熱故障が発生しない範囲で、できる限り低圧負荷16が正常に動作させることが可能になる。
As a result, the
その後、温度抑制出力制御は終了する。 Thereafter, the temperature suppression output control ends.
一方、ステップS85において、温度センサ22により検出された温度が閾値Tt2以上であると判定された場合、処理はステップS83に進み、上述したステップS83の処理が実行され、低圧負荷16の負荷量を考慮せずに、Duty比が補正される。すなわち、温度が閾値Tt2以上である場合、すぐに温度上昇を抑制しないと、FET32の過熱故障が発生する可能性が高いため、低圧負荷16を正常に動作させることよりも、出力電圧を下げ、温度を下げることが優先して行われる。その後、温度抑制出力処理は終了する。
On the other hand, when it is determined in step S85 that the temperature detected by the
また、ステップS84において、低圧負荷16の駆動要求が所定の時間継続していると判定された場合も、処理はステップS83に進み、上述したステップS83の処理が実行される。すなわち、低圧負荷16の駆動要求の開始から所定の時間が経過した後は、突入電流等の一時的な過電流が発生する可能性が低いため、出力電圧を下げ、温度を下げることが優先して実行される。その後、温度抑制出力処理は終了する。
If it is determined in step S84 that the drive request for the low-
[出力制御処理の続き]
図6に戻り、ステップS2において、温度センサ22が異常であると判定された場合、処理はステップS9に進む。
[Continuation of output control processing]
Returning to FIG. 6, when it is determined in step S2 that the
ステップS9において、Duty設定部71は、電源マネージメントECU15からの情報に基づいて、低圧バッテリ14のSOC(State of Charge、充電率)が所定の閾値St以上であるか否かを判定する。低圧バッテリ14のSOCが閾値St未満であると判定された場合、処理はステップS10に進む。
In step S <b> 9, the
ステップS10において、駆動部63は、Duty比を最低電圧Duty比に設定する。ここで、最低電圧Duty比とは、低圧バッテリ14の充電に必要な最低限の電圧をDCDCコンバータ12から出力するために必要なDuty比のことである。なお、最低電圧Duty比は、変圧部21への入力電圧、すなわち、高圧バッテリ11の電圧により変動する。例えば、低圧バッテリ14の充電に必要な最低限の電圧を9Vとした場合、入力電圧が220Vのときの最低電圧Duty比は約60%、入力電圧が334Vのときの最低電圧Duty比は約42%、入力電圧が400Vのときの最低電圧Duty比は約37%となる。
In step S10, the
Duty設定部71は、最低電圧Duty比を駆動信号出力部72に出力する。駆動信号出力部72は、各FET32に供給する駆動信号のDuty比を最低電圧Duty比に変更する。これにより、変圧部21の出力電圧が低圧バッテリ14の充電に必要な最低限の電圧まで下げられる。
The
ステップS11において、ステップS5の処理と同様に、出力電流が閾値It以上であるか否かが判定される。出力電流が閾値It未満であると判定された場合、処理はステップS9に戻る。その後、ステップS9において、低圧バッテリ14のSOCが閾値St以上であると判定されるか、ステップS11において、出力電流が閾値It以上であると判定されるまで、ステップS9乃至S11の処理が繰り返し実行される。これにより、温度センサ22が異常の場合でも、温度の上昇を抑制しつつ、低圧バッテリ14の充電が継続され、低圧バッテリ14の容量不足により、低圧負荷16が動作しなくなることが防止される。
In step S11, as in the process of step S5, it is determined whether or not the output current is greater than or equal to the threshold value It. If it is determined that the output current is less than the threshold value It, the process returns to step S9. Thereafter, the processes in steps S9 to S11 are repeatedly executed until it is determined in step S9 that the SOC of the
一方、ステップS9において、低圧バッテリ14のSOCが閾値St以上であると判定された場合、または、ステップS11において、出力電流が閾値It以上であると判定された場合、処理はステップS12に進む。
On the other hand, if it is determined in step S9 that the SOC of the
ステップS12において、DCDCコンバータ12は出力を停止する。具体的には、Duty設定部71は、駆動信号の出力の停止を駆動信号出力部72に指令し、駆動信号出力部72は、FET32への駆動信号の供給を停止する。これにより、DCDCコンバータ12の出力が停止される。
In step S12, the
すなわち、温度センサ22が異常の場合、FET32の過熱を検出できないため、出力電流が閾値It以上になったとき、DCDCコンバータ12の出力が停止される。これにより、例えば、短絡故障等の異常により変圧部21に過電流が流れ、FET32の過熱故障が発生することが防止される。
That is, when the
また、温度センサ22が異常の場合、低圧バッテリ14のSOCが閾値St以上である場合、または、閾値St以上になったとき、低圧バッテリ14の容量不足により、低圧負荷16が動作しなくなる可能性が低いため、DCDCコンバータ12の出力が停止される。
Further, when the
その後、出力制御処理は終了する。 Thereafter, the output control process ends.
以上のようにして、温度センサ22の異常により温度異常を検出できずに、FET32の過熱故障等により、DCDCコンバータ12に異常が発生してしまうことを防止することができる。
As described above, it is possible to prevent an abnormality from occurring in the
また、温度センサ22に異常が発生し、正常に温度を検出できなくなった場合でも、異常が発生する恐れがない範囲で適切にDCDCコンバータ12を動作させることができ、低圧負荷16が安定して動作させることができる。
Further, even if an abnormality occurs in the
<2.変形例>
以上の説明では、出力電流を用いてDuty比の制御を行う例を示したが、電流センサ23を変圧部21の入力部に設け、入力電流を検出し、入力電流を用いてDuty比の制御を行うようにしてもよい。
<2. Modification>
In the above description, an example in which the duty ratio is controlled using the output current has been described. However, the
また、電流センサ23の代わりに、シャント抵抗を設け、シャント抵抗の両端の電圧を測定することにより間接的に電流を求めるようにしてもよい。
Further, a shunt resistor may be provided instead of the
さらに、以上の説明では、本発明を電動車両用のDCDCコンバータ12に適用する例を示したが、その他の用途のDCDCコンバータに適用することが可能である。
Furthermore, in the above description, the example in which the present invention is applied to the
また、本発明は、DCDCコンバータ以外にも、スイッチング素子を用いた電力変換装置、例えば、整流器、インバータ等にも適用することが可能である。 In addition to the DCDC converter, the present invention can also be applied to a power conversion device using a switching element, such as a rectifier and an inverter.
上述した一連の処理は、ハードウエアにより実行することもできるし、ソフトウエアにより実行することもできる。一連の処理をソフトウエアにより実行する場合には、そのソフトウエアを構成するプログラムが、コンピュータにインストールされる。ここで、コンピュータには、専用のハードウエアに組み込まれているコンピュータや、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば汎用のパーソナルコンピュータなどが含まれる。 The series of processes described above can be executed by hardware or can be executed by software. When a series of processing is executed by software, a program constituting the software is installed in the computer. Here, the computer includes, for example, a general-purpose personal computer capable of executing various functions by installing various programs by installing a computer incorporated in dedicated hardware.
図10は、上述した一連の処理をプログラムにより実行するコンピュータのハードウエアの構成例を示すブロック図である。 FIG. 10 is a block diagram illustrating an example of a hardware configuration of a computer that executes the above-described series of processing by a program.
コンピュータにおいて、CPU(Central Processing Unit)201,ROM(Read Only Memory)202,RAM(Random Access Memory)203は、バス204により相互に接続されている。
In a computer, a central processing unit (CPU) 201, a read only memory (ROM) 202, and a random access memory (RAM) 203 are connected to each other by a
バス204には、さらに、入出力インタフェース205が接続されている。入出力インタフェース205には、入力部206、出力部207、記憶部208、通信部209、及びドライブ210が接続されている。
An input /
入力部206は、キーボード、マウス、マイクロフォンなどよりなる。出力部207は、ディスプレイ、スピーカなどよりなる。記憶部208は、ハードディスクや不揮発性のメモリなどよりなる。通信部209は、ネットワークインタフェースなどよりなる。ドライブ210は、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、又は半導体メモリなどのリムーバブルメディア211を駆動する。
The
以上のように構成されるコンピュータでは、CPU201が、例えば、記憶部208に記憶されているプログラムを、入出力インタフェース205及びバス204を介して、RAM203にロードして実行することにより、上述した一連の処理が行われる。
In the computer configured as described above, the
コンピュータ(CPU201)が実行するプログラムは、例えば、パッケージメディア等としてのリムーバブルメディア211に記録して提供することができる。また、プログラムは、ローカルエリアネットワーク、インターネット、デジタル衛星放送といった、有線または無線の伝送媒体を介して提供することができる。
The program executed by the computer (CPU 201) can be provided by being recorded on the
コンピュータでは、プログラムは、リムーバブルメディア211をドライブ210に装着することにより、入出力インタフェース205を介して、記憶部208にインストールすることができる。また、プログラムは、有線または無線の伝送媒体を介して、通信部209で受信し、記憶部208にインストールすることができる。その他、プログラムは、ROM202や記憶部208に、あらかじめインストールしておくことができる。
In the computer, the program can be installed in the
なお、コンピュータが実行するプログラムは、本明細書で説明する順序に沿って時系列に処理が行われるプログラムであっても良いし、並列に、あるいは呼び出しが行われたとき等の必要なタイミングで処理が行われるプログラムであっても良い。 The program executed by the computer may be a program that is processed in time series in the order described in this specification, or in parallel or at a necessary timing such as when a call is made. It may be a program for processing.
また、本明細書において、システムとは、複数の装置により構成される装置全体を表すものである。 Further, in this specification, the system represents the entire apparatus constituted by a plurality of apparatuses.
さらに、本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。 Furthermore, the embodiments of the present invention are not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.
1 車載システム
11 高圧バッテリ
12 DCDCコンバータ
14 低圧バッテリ
15 電源マネージメントECU
16 低圧負荷
21 変圧部
22 温度センサ
23 電流センサ
24 制御回路
32a乃至32d FET
61 診断部
62 出力電圧検出部
63 駆動部
71 Duty設定部
72 駆動信号出力部
1 On-
16
61
Claims (3)
前記電力変換手段の温度を検出する温度検出手段と、
前記電力変換手段への入力電流値または出力電流値の少なくとも一方を検出する電流検出手段と、
前記温度検出手段で検出された温度および前記電流検出手段で検出された電流値に基づいて、前記電力変換手段の出力電圧を制御する出力制御手段と
を備え、
前記出力制御手段は、前記温度検出手段により検出された温度が所定の条件から外れている場合、検出された温度を用いずに前記出力電圧を制御し、前記温度検出手段により検出された温度が前記条件から外れた状態が所定の時間継続した場合、前記電力変換手段の出力電力により充電されるバッテリの充電率が所定の閾値以上のときは、前記電力変換手段の出力を停止させ、前記バッテリの充電率が前記閾値未満のときは、前記出力電圧を所定の電圧まで下げた後、前記バッテリの充電率が前記閾値以上になったとき、前記電力変換手段の出力を停止させる
ことを特徴とする電力変換制御装置。 In the power conversion control device for controlling the power conversion means for converting the input first voltage into the second voltage,
Temperature detection means for detecting the temperature of the power conversion means;
Current detection means for detecting at least one of an input current value or an output current value to the power conversion means;
Output control means for controlling the output voltage of the power conversion means based on the temperature detected by the temperature detection means and the current value detected by the current detection means, and
The output control means controls the output voltage without using the detected temperature when the temperature detected by the temperature detection means is out of a predetermined condition, and the temperature detected by the temperature detection means When the state deviating from the condition continues for a predetermined time, and when the charging rate of the battery charged by the output power of the power conversion unit is equal to or greater than a predetermined threshold, the output of the power conversion unit is stopped, and the battery When the charging rate of the battery is less than the threshold, the output voltage is lowered to a predetermined voltage, and then the output of the power conversion means is stopped when the charging rate of the battery exceeds the threshold. Power conversion control device.
ことを特徴とする請求項1に記載の電力変換制御装置。 The output control means, after lowering the output voltage to the predetermined voltage, stops the output of the power conversion means when the current detected by the current detection means exceeds a predetermined threshold. The power conversion control device according to claim 1 .
前記電力変換手段の温度を検出する温度検出ステップと、
前記電力変換手段への入力電流値または出力電流値の少なくとも一方を検出する電流検出ステップと、
検出された温度および電流値に基づいて、前記電力変換手段の出力電圧を制御するとともに、検出された温度が所定の条件から外れている場合、検出された温度を用いずに前記出力電圧を制御し、検出された温度が前記条件から外れた状態が所定の時間継続した場合、前記電力変換手段の出力電力により充電されるバッテリの充電率が所定の閾値以上のときは、前記電力変換手段の出力を停止させ、前記バッテリの充電率が前記閾値未満のときは、前記出力電圧を所定の電圧まで下げた後、前記バッテリの充電率が前記閾値以上になったとき、前記電力変換手段の出力を停止させる出力制御ステップと
を含むことを特徴とする電力変換制御方法。 In a power conversion control method for controlling power conversion means for converting an input first voltage into a second voltage,
A temperature detection step of detecting the temperature of the power conversion means;
A current detection step of detecting at least one of an input current value or an output current value to the power conversion means;
Based on the detected temperature and current value, the output voltage of the power conversion means is controlled, and when the detected temperature is outside a predetermined condition, the output voltage is controlled without using the detected temperature. When the state where the detected temperature deviates from the condition continues for a predetermined time, and the charging rate of the battery charged by the output power of the power conversion unit is equal to or higher than a predetermined threshold, the power conversion unit The output is stopped, and when the battery charge rate is less than the threshold, the output voltage is lowered to a predetermined voltage, and then the output of the power conversion means when the battery charge rate is equal to or higher than the threshold. An output control step for stopping the power conversion control method.
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